A Volcano Energy é realmente a melhor opção para a cidade de Bitcoin de El Salvador?

A criação de um Cidade Bitcoin alimentado por “energia vulcânica” proposta pelo presidente de El Salvador, Nayib Bukele é atraente para muitos bitcoiners em um nível emocional e estético.

Imaginado na forma de um círculo perfeito, como uma moeda, com um praça pública em forma de símbolo de bitcoin no meio e uma infinidade de nós urbanos irradiando em todas as direções, a estética da cidade proposta visa ressoar simbolicamente com os bitcoiners.

Essa visão faz sentido com base na habilidade de comunicação e marketing de Bukele. Também poderia ser uma ótima oportunidade para Livre, o escritório de arquitetura e design industrial fundado por Fernando Romero, já que Bitcoin City é uma reformulação da FR-EE City de Romero, um “protótipo urbano de 2012 para a construção de novas cidades nas economias emergentes do século 21”, como o site descreve isso.

Os fundamentos emocionais e estéticos da Bitcoin City podem ser considerados bastante sólidos entre os Bitcoiners. Mas suas bases energéticas podem não ser a melhor opção possível para o edifício Bitcoin que Bukele deseja estimular – pelo menos em termos de custo e velocidade.

O prazo de entrega para energia geotérmica

A “energia vulcânica” que Bitcoin City deveria aproveitar é mais comumente conhecida como “energia geotérmica.” Chamar isso de “energia vulcânica” parece, é claro, mais emocionante e demonstra mais uma vez a perspicácia de marketing e branding de Bukele.

A razão pela qual a energia geotérmica pode não ser a melhor e mais rápida opção para Bitcoin City tem a ver com o tempo e os custos de desenvolvimento. Pode levar cinco a sete anos passar por todas as fases envolvidas, de acordo com alguns cronogramas de projetos geotérmicos.

No caso do Vulcão Colchagua, que é aquele próximo ao qual seria construída a Bitcoin City, as primeiras fases estão em andamento ou já foram realizadas, conforme junho passado, Bukele twittou que os engenheiros já haviam cavado um poço com 95 megawatts (MW) de capacidade geotérmica no local.

Mesmo assim, provavelmente levará pelo menos mais dois a três anos até que a usina possa começar a gerar eletricidade, para ser usada em um centro de mineração de bitcoin ao seu redor.

Isto sugere uma grande razão pela qual a energia geotérmica não foi significativamente desenvolvida nas últimas décadas, quer em El Salvador, quer no mundo em geral, embora evite as desvantagens da intermitência que a energia solar e eólica sofre. Embora seja barato de operar e forneça horas de operação quase ilimitadas, a energia geotérmica tem prazos de entrega muito longos e, até que todos os “i” técnicos tenham sido pontilhados e os “t” económicos tenham sido ultrapassados, os resultados são incertos. Os projetos podem permanecer, literalmente, como buracos no chão.

As usinas de energia solar e eólica também podem levar tempo para serem desenvolvidas, mas isso geralmente se deve a procedimentos de licenciamento, e não a dificuldades técnicas ou incertezas sobre a irradiação solar e a velocidade do vento, e seu prazo de entrega é geralmente mais curto, cerca de um a dois anos para escala de serviço público. sistemas, e menos para os menores, de acordo com entrevistas da indústria.

As questões de tempo e custos não podem ser subestimadas nas decisões dos investidores públicos e privados. Vamos tentar traçar um quadro simples, mas abrangente, com dados abrangentes que sejam representativos de diferentes tecnologias de energia renovável em todo o mundo.

Os custos relativos da energia geotérmica

Em 2020, o custo médio total instalado de oito novas centrais geotérmicas monitorizadas pelo Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA) foi de US$ 4,486 por quilowatt (kW), variando de um mínimo de US$ 2,140 por kW a um máximo de US$ 6,248 por kW.

Com foco em El Salvador, um recente estudo apresentado no último Congresso Geotérmico Mundial por investigadores salvadorenhos, islandeses e iranianos cita um custo total de 480 milhões de dólares para uma central geotérmica de 50 MW no país centro-americano (tabela dois), ou 9,600 dólares por kW.

Para efeito de comparação, o custo total médio instalado de projetos solares fotovoltaicos (PV) comissionados em 2020 e monitorados no Banco de dados IRENA foi de US$ 883 por kW – cerca de um quinto do custo por kW da energia geotérmica monitorada pela IRENA, ou cerca de um décimo do custo da energia geotérmica de acordo com o estudo do Congresso Geotérmico Mundial. Se compararmos com energia eólica offshore, o seu custo médio total instalado foi de 1,355 dólares por kW em 2020 – cerca de uma vez e meia mais barato do que a energia do vulcão.

Além das despesas de desenvolvimento e instalação, outro fator importante é o custo de geração de energia após o início da produção da usina. Para fazer isso, vamos dar uma olhada no custo nivelado de energia (LCOE), que mede o custo atual líquido médio da geração de eletricidade para uma usina ao longo de sua vida útil. É um número chave utilizado para planejar investimentos e comparar diferentes métodos de geração de energia de forma consistente.

O LCOE médio dos projetos geotérmicos comissionados em 2020 foi US$ 0.071 por quilowatt-hora (kWh), globalmente em linha com os valores observados nos quatro anos anteriores. Que compara com um LCOE para energia solar e eólica onshore que tem caído rapidamente nos últimos 10 anos e que em 2020 era de US$ 0.057 por kWh e US$ 0.039 por kWh, respectivamente.

Isso significa que a produção de energia geotérmica é cerca de 25% mais cara do que a solar e cerca de 82% mais cara do que a eólica terrestre.

No que diz respeito aos custos e prazos de entrega, as energias solar e eólica são as vencedoras claras sobre a energia geotérmica, como mostra este gráfico da IRENA.

A eficácia relativa da energia geotérmica

Conforme mencionado, a energia geotérmica não é intermitente e as plantas podem produzir mais horas do que os sistemas solares ou eólicos. A medida de quanta eletricidade uma determinada planta produz em comparação com sua produção teórica máxima possível é chamada de “fator de capacidade”. É uma medida importante porque indica até que ponto uma usina pode ser utilizada.

Vamos comparar os factores de capacidade de diferentes fontes de energia, novamente utilizando os dados da IRENA.

Em 2020, o fator de capacidade médio global para novas usinas geotérmicas foi de 83%, variando de um mínimo de 75% a um máximo de 91%, enquanto o fator de capacidade médio para novas usinas solares fotovoltaicas em escala de utilidade foi de 16.1% e isso para parques eólicos onshore foi de 36%, por IRENA.

Isso significa que o fator de capacidade, ou seja, as horas de operação efetivamente disponíveis, para usinas geotérmicas foi cinco vezes maior do que para a solar e 2.3 vezes maior do que para a eólica onshore.

A eficiência relativa da energia geotérmica

A quantidade de energia utilizável que qualquer tecnologia de geração de energia produz em comparação com sua entrada de energia é chamada de “eficiência de conversão de energia."

A maior eficiência de conversão relatada é de aproximadamente 21% em uma usina geotérmica da Indonésia, com uma média de eficiência global de cerca de 12%, de acordo com um estudo mundial de 2014. rever de 94 usinas geotérmicas publicadas na revista “Geothermics”.

A eficiência de conversão de energia dos novos painéis fotovoltaicos disponíveis comercialmente é agora entre 21% e 23%, com pesquisadores que já desenvolveram células solares com eficiências aproximando-se de 50%. As turbinas eólicas extraem em média cerca de 40% da energia do vento que as atravessa.

Linhas de fundo

Basicamente, a energia geotérmica é cinco vezes mais cara de desenvolver e instalar do que a solar e consome cerca de duas a três vezes mais tempo, mas pode produzir cinco vezes mais energia que a energia solar e mais do que o dobro da energia eólica por MW. pois pode funcionar dia e noite, inverno e verão, estagnação e vendaval - ao contrário da energia solar e eólica (a menos que se utilizem sistemas de bateria, cujo desenvolvimento está progredindo rapidamente, mas que atualmente só podem cobrir algumas horas de consumo por dia, como é bem conhecido na indústria).

Mas a produção da energia geotérmica é também um quarto mais cara do que a solar, quase duas vezes mais cara do que a energia eólica onshore e a sua eficiência de conversão de energia é cerca de 10 pontos percentuais inferior à da energia solar fotovoltaica e cerca de três a quatro vezes inferior à da energia eólica.

Pode-se captar a combinação destes diferentes factores observando a dupla pontuação de eficiência para as energias renováveis. Quanto maior a pontuação, melhor será o desempenho da tecnologia em uma ampla série de critérios.

Esta pontuação resume as dimensões económicas como insumos, por um lado, e as dimensões energética, ambiental e social como resultados, por outro, com base em dados da IRENA, do Banco Mundial e do Centro de Legislação e Política Ambiental de Yale, conforme ilustrado num recente estudo com foco nos países da Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) e publicado na revista “Sustainability”.

Os autores alertam que “dados confiáveis ​​sobre energia geotérmica estavam disponíveis apenas para três países, Chile, México e Turquia [em] 2014, com uma pontuação de eficiência de 77.9%, 72.8% e 86.4%, respectivamente”. Esses dados se comparam a uma média de 92.98% para energia eólica e solar em 2016, de acordo com o estudo.

Deve ser reiterado que nos cinco a sete anos desde que estes dados foram recolhidos, os custos da energia solar e eólica diminuíram consideravelmente, enquanto a sua eficiência energética aumentou, ao contrário da energia geotérmica, cujos custos aumentaram e cuja eficiência energética permaneceu estável .

Mesmo assim, a energia geotérmica no país centro-americano considerado no estudo (México) e que compartilha algumas das mesmas placas tectônicas e formações geológicas como El Salvador, tem uma eficiência dupla inferior a 73% – mais de 20 pontos percentuais abaixo da eficiência dupla da energia solar ou eólica.

Solar é uma opção inicial melhor para Bitcoin City?

Embora El Salvador tenha uma estação chuvosa de maio a outubro, a área do vulcão Colchagua, no sudeste de El Salvador, é abençoada com sol muito alto irradiação, como mostra a ilustração abaixo do potencial de energia fotovoltaica de El Salvador.

Como exemplo, basta olhar para a instalação de armazenamento Capella Solar PV-plus, que inaugurado oficialmente em dezembro de 2020, fornecendo eletricidade e reserva de energia para a rede de El Salvador.

A operação Capella Solar está localizada no departamento de Usulután, no sudeste de El Salvador – na mesma área que estaria a Cidade Bitcoin, cerca de 100 quilômetros a oeste do vulcão Colchagua.

A usina solar é hoje a maior do país. Tem um contrato de compra de energia de 20 anos com distribuidores de energia locais a um preço médio de US$ 0.049 por kWh (US$ 49.55 por megawatt-hora [MWh]), que é hoje a energia mais barata no mercado salvadorenho. Anexado a ele, há um sistema de armazenamento de baterias de íons de lítio de 3.2 MW e 2.2 MWh, que fornece suporte de regulação de frequência à rede e é o maior sistema desse tipo até hoje na América Central.

Ligações do Vulcão

O presidente Bukele pretende financiar a construção da Cidade Bitcoin emitindo uma série de chamados “ligações do vulcão.” no valor de US$ 1 bilhão cada, com cupom de 6.5%. O nome refere-se à ideia de que esses títulos de 10 anos serão lastreados em bitcoin, ambos extraídos com “energia vulcânica” e comprados no mercado. Metade da soma iria para a compra de bitcoin no mercado e a outra metade pagaria pela infraestrutura da cidade, como o desenvolvimento de instalações de mineração de bitcoin, disse Bukele. O primeiro título de 10 anos deverá ser emitido este ano e outros se seguirão.

Como a construção será financiada por títulos vulcânicos, que serão garantidos por bitcoin, que serão, pelo menos em parte, explorados com energia geotérmica, o tempo e os custos da infra-estrutura energética são um factor chave tanto para a sustentabilidade a longo prazo da a cidade e a viabilidade financeira inicial do próprio projeto.

O maior retorno para o investimento de El Salvador viria da mineração do seu próprio bitcoin com a sua própria energia renovável o mais rápido possível, em vez de comprar bitcoin no mercado. Como qualquer mineiro poderia atestar, o acesso à energia mais barata possível é o factor mais importante na determinação da viabilidade de um projecto mineiro.

Se o tempo e o custo são essenciais para a mineração de bitcoin e para a cidade de Bitcoin, então talvez a energia geotérmica não seja a melhor opção possível.

O desenvolvimento de um projeto geotérmico apresenta um conjunto único de desafios quando se trata de avaliar o recurso e como o reservatório subterrâneo reagirá quando a produção começar. Avaliações de recursos subterrâneos são caras e precisam ser confirmadas por poços de teste. Bukele disse que os engenheiros já fizeram pelo menos parte deste trabalho.

“No entanto, muito ainda permanecerá desconhecido sobre o desempenho do reservatório e a melhor forma de gerenciá-lo durante a vida operacional do projeto”, IRENA declarou. “Além de aumentar os custos de desenvolvimento, estas questões significam que os projetos geotérmicos têm perfis de risco muito diferentes em comparação com outras tecnologias de geração de energia renovável, tanto em termos de desenvolvimento como de operação do projeto.”

Misture

Pesquisas focadas nas relações entre fluxos de energia e desenvolvimento urbano mostraram que “fontes de energia intensivas e diversificadas constroem a estrutura e melhoram o metabolismo nas áreas urbanas”, de acordo com um estudo. estudo publicado em “Modelagem Ecológica”.

Como a energia geotérmica é cultivada internamente em El Salvador, além de ser menos poluente, mais disponível do que muitas outras fontes e diretamente utilizável tanto para geração de energia térmica como elétrica, certamente vale a pena buscá-la, mas não necessariamente como primeira escolha. Provavelmente funcionaria melhor como componente de um mix mais amplo de energias renováveis.

Deve-se ser capaz de instalar um campo solar fotovoltaico do tamanho de uma concessionária em cerca de um ano e começar a minerar bitcoin muito mais cedo do que no mínimo de dois a três anos que um projeto geotérmico levaria. Esse avanço pode fazer uma grande diferença para tornar as bases financeiras dos títulos vulcânicos mais sólidas e aumentar a probabilidade de sucesso da Bitcoin City.

Este é um post convidado de Lorenzo Vallecchi. As opiniões expressas são inteiramente próprias e não refletem necessariamente as da BTC Inc ou Bitcoin Magazine.

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• Fonte: https://bitcoinmagazine.com/technical/el-salvador-bitcoin-city-and-volcano-energy